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东北大学毕业设计（论文） 第2章回转圆筒干燥机简介

其内各部分的干燥推动力相差不大，分布比较均匀。逆流方式适用于下列物料的干燥：

（1）物料在温度较大时，不允许有快速干燥，以免引起物料发生龟裂等现象； （2）干燥后的物料可以耐高温，不会发生分解、氧化等现象； （3）干燥后的物料具有较大的吸湿性；

（4）要求干燥速度大，同时又要求物料干燥程度大。

逆流流向的缺点是入口处的物料温度较低，而载热体湿度较大，接触时，载热体中的水气会冷却而冷凝在物料上，使物料湿度增加，干燥时间延长，影响生产能力。

2.3.3并逆流组合

在一台回转干燥圆筒内，载热体从筒体两端进入，从筒体的中部排出。而被干燥的物料从回转圆筒干燥机的一端进入，从另一端派出，这样物料走向从入口到圆筒中部段与气体的流向为并流，从筒体中部到物料出口段为逆流，为了实现这种并逆流组合的形式，则要求在中间载热体出口处必须采用特殊结构。

这种组合式的特点是：在入口处物料的湿度大、温度低，而载热体的湿度小、温度高，因此干燥推动力大。当物料到达转筒中部时载热体的湿含量增高温度降低，此时物料湿含量也降低，温度升高，因此干燥推动力即减小。为了改变与提高干燥效果，该段采用逆流操作。由于物料继续前进和从物料出口端来的载热体相遇，此载热体较物料入口端来的载热体湿含量低、温度高，可促进物料继续干燥，并随着物料的前进一直保持着比较均匀的干燥推动力，从而达到比较理想的干燥效果。

2.4载热体的选择

载热体及其最高温度的决定在于被处理固体物料的性质及其是否允许被污染等因素。

若被处理的固体物料不怕高温，且非最后产品，可以允许在处理过程中稍被污染，可采用烟道气作为载热体，则能得到较高的体积蒸发率，和热效率。例如，对于进口含水量较高的物料干燥，采用气体进口温度为300摄氏度时，干燥器的体积蒸发率为15kg(水)/(m3?h),热效率为30%——50%；若气体进口温度为500摄氏度，则体积蒸发率为35kg(水)/(m3?h)，热效率为50%——70%。所以对于处理矿石、沙说、煤、过磷酸钙等物料的转筒干燥器都带有直接产生烟道气的燃烧炉，其燃烧可以是煤、油或者天然气等。

若处理的物料不允许被污染，则用热空气作载热体。热空气是经空气预热器加热的。加热介质可用蒸汽加热器、电加热器、或用烟道气经预热器加热热空气等方法。也可用

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其他工业废热气体来加热空气。也有用间接加热的方式，即热量用金属壁传给被干燥物料，如外加热式的回转圆筒干燥器。

若被干燥物料的产品不允许被污染，而且不允许被空气冲淡，则热量应通过转筒壁传入。此时，可以将转筒装在砖室内，筒外通以烟道气；也可在筒内安装中心管或列管、套管等表面热交换器，利用金属壁传热。载热体可为烟道气、水蒸气或电加热。在被干燥物料中，则通以干净气体，将蒸发的水分移走。

2.5回转圆筒干燥机的分类及适用范围

按照物料和热载体的接触方式，将回转圆筒干燥器分为三种类型，即直接加热式、间接加热式、复合加热式。现分述如下。

2.5.1直接加热转筒干燥器

（1）常规直接加热干燥器

此种干燥设备的简图如图2.2所示。在这种干燥设备中被干燥的物料与热风直接接触，以对流传热的方式进行干燥。按照热风与物料之间的流动方向，分为并流式和逆流式。在并流式中热风与物料移动方向相同，入口处温度较高的热风与湿含量较高的物料接触。因物料处于表面汽化阶段，故产品温度仍然大致保持湿球温度。出口侧的物料虽然温度在升高，但此时的热风温度已经降低，故产品的温度升高不会太大。因此选用较高的热风入口温度，不会影响产品的质量。这对于热敏性物料的干燥包括那些含有易挥发组分物料的干燥，例如肥料行业中铵基盐的干燥是适宜的。但对于铵基盐的干燥，物料温度应低于90摄氏度，以免发生燃烧。另外，对于附着性较大的物料，选用并流干燥也十分有利。在逆流式中热风流动方向和物料移动方向相反。对于耐高温的物料，采用逆流干燥，热利用率高。干燥器的空气出口温度在并流式中一般应高于物料出口温度约10——20摄氏度。在逆流式中空气出口温度没有明确规定，但设计时采用100摄氏度作为出口温度比较合理。

常规直接加热转筒干燥器的筒体直径一般为0.4——3m，筒体长度与筒体直径之比一般为4——10。干燥器的圆周速度为0.4——0.6m/s，空气速度在1.5——2.5m/s范围内。

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图2.2 常规直接加热回转圆筒干燥器

（2）叶片式穿流回转圆筒干燥器

按照热风的吹入方式将叶片式穿流回转圆筒干燥器分为端面吹入型和侧面吹入型两种。图2.3是端面吹入型的简图，其筒体水平安装，沿筒体内壁圆周方向等距离装有许多从端部入口侧向出口侧倾斜的叶片（百叶窗），热风从端部进入转筒底部，仅从下部有料层的部分叶片间隙吹入筒内，因此能有效地保证干燥在热风与物料的充分接触下进行，不会出现短路现象。物料则在倾斜的叶片和筒体的回转作用下，由入口侧向出口侧移动，其滞留时间可用出口调节隔板调节。侧面吹入型与端面吹入型不同的是，筒体略带倾斜安装，大部分热风从开有许多小孔的筒体外吹入筒内，基方向与筒内物料的移动方向成直角，再空过三角形叶片的百叶窗孔进入料层。在回转筒体壁处四周装有箱型壳体，并沿回转筒体长度方向分成3——4个独立的室。每个室都有独立的鼓风机、空气加热器以及进气口和排气口。热风温度以及循环风量、排气量均能自行调节。这种类型的干燥器体积传热系数大，约为349——1745W/(m3?℃)，干燥时间短，终为10——30min，物料的填充率较大，约为20%——30%。装置容积相对较小。料层阻力为98——588Pa，通过风速一般为0.5——1.5m/s，筒体的转速约为常规直接加热转筒干燥器的1/2左右，使用的热风温度为100——300℃。在工业上，常用这种干燥器干燥粒状、块状或片状物料，例如焦炭、压扁大豆、砂糖等忌破坏的物料。此外，像塑料颗粒一类必须干燥到很低水分的物料以及像木片、纸浆渣、大柴棒等密度小的物料，都可以用它来干燥。

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图2.3 叶片式穿流回转圆筒干燥器

（3）通气管式回转圆筒干燥器

这种型式干燥器简图如图2.4所示。转筒的设计和安装与常规式相同，不同的是转筒内没有安装抄板，物料自进口端向出口端移动的过程中，始终处于转筒底部的空间中，形成一个稳定的料层，因而减少了粉尘的飞扬。热空气则从端部进入不随筒体转动的中心管后，高速地从埋在料层内的分支管小孔中喷出，与物料强烈接触。由于分支管是沿着中心管长度方向均匀分布，而沿着圆周方向则主要集中于中心管下部分布。所以这种设计不仅保证了热风与物料的有效接触，强化了传热传质过程，而且与叶片式穿流转筒干燥器相比，气体在干燥器长度上的分布则更加均匀。通气管式干燥器的体积传热系数约是常规式的两倍。转筒的圆周速度约是常规式的1/2。在相同的生产能力下，干燥筒体的长度仅是常规式的1/2，因此设备费用大大降低。

图2.4 通气管式回转圆筒干燥器

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2.5.2间接加热转筒干燥器

当被干燥物料不宜与烟道气或热空气直接接触时,可以采用间接传热的干器。在这种干燥器中，载热体不直接与被干燥的物料接触，而干燥所需的全部热量都是经过传热壁传给被干燥物料的。

间接传热干燥器如图2.5所示。外壳内装有同心圆筒，借助于连接管使内筒的内部空间与外壳和炉壁间的环状空间相通，整个外壳砌在砖炉内。从燃烧炉来的烟道气进入外壳和炉壁间的环状空间，自外掠过外壳，然后穿过连接管进入内筒。最后用送风机将其排出。被干燥的物料在外壳与内筒之间的环状空间通过，而空气带走物料蒸出的蒸气，则与物料成逆流方式流动，然后由送风机排出。

图2.5 间接传热干燥器

1-外壳；2-炉膛；3-内圆筒；4-炉壁；5-连接管；6-风机；7-风机；

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